集萃智造采摘机器人攻克农业领域五大难题

“春种一粒粟，秋收万颗子”的传统农耕，如今正遭遇“采收难”的现实困境。

随着人口老龄化加剧，农村青壮年劳动力持续外流，果蔬采摘“招工难、用工贵”的问题愈发突出，人工成本占比最高已超60%。

而融合“人工智能与机器视觉技术”的采摘机器人，正在改写千年农耕文明的作业方式，成为解放农民劳动力、推动农业现代化的核心装备。

尤其在高密度果园等场景中，采摘机器人的价值更为凸显。它们可在狭窄行间自主导航，精准识别成熟果实，以最小损伤完成采摘，并实时采集果实成熟度、分布密度等数据，为精准农业提供支撑。

市场数据同样印证着这一风口的到来。根据QYResearch的统计及预测，2024年全球农业采摘机器人市场销售额达到了0.4亿美元，预计2031年将达到0.9亿美元，2025-2031年的年复合增长率（CAGR）高达12.6%。

从市场格局来看，全球采摘机器人市场呈现出“欧美凭借先进技术引领潮流，中国以迅猛之势奋力追赶”的竞争态势。目前，已有中国企业通过本土化创新实现差异化突破。

集萃智造，便是其中的典型代表。

公开资料显示，集萃智造以自主研发为核心，打造手爪、机械臂、通用底盘、转运装置等4类20余种采摘机器人关键部件，成功实现番茄、草莓、苹果等多作物适配。

破解五大行业痛点，从“劳力之困”到“智造之解”

尽管市场前景广阔，但采摘机器人的规模化落地仍面临多重挑战。

技术层面的短板最为突出，以番茄采摘为例，传统机器人每小时仅能完成约30个果实的采摘，且碰撞植株、损伤果实的问题频发；即便是技术较成熟的机型，在复杂场景下的识别准确率也难以突破85%，多作物跨场景适配能力更是尚未达标。

与此同时，尽管《加快建设农业强国规划(2024—2035年)》明确推动采摘装备升级，但行业仍缺乏能同时解决“识别准、采摘稳、效率高”的成熟方案。

在此背景下，协作型采摘机器人凭借“兼顾人工灵活性与自动化高效性”的核心优势，成为公认的行业新增长点，为破解困局提供了全新路径。

作为国内知名作机器人企业，集萃智造以“人—机—环境”三元协同为核心，将感知、认知、决策、执行的完整闭环融入机器人产品，聚焦工业制造、农业等四大标杆应用场景。

在农业领域，集萃智造始终以突破具身智能农业机器人关键核心技术为己任，针对行业“识得准、摘得柔、智慧采、效率高、适配广”五大难题，通过精准技术布局逐一突破，攻克了传统机器人的性能局限。

1识得准：打破“实验室精准、大田失灵”魔咒

面对光照突变、枝叶遮挡等户外复杂环境痛点，集萃智造采用基于小波变换的多尺度噪声过滤算法，既能显著降低环境干扰，又能有效保留果实目标特征。

同时，通过硬件级低延迟数据传输与边缘计算架构，搭配专属温控系统，让设备即便在40℃高温环境下也能稳定运行，大幅提升大田作业可靠性，从而摆脱“实验室精准、大田失灵”的困境。

2摘的柔：攻克软质果实低损伤采摘难题

针对草莓、番茄等软质果实采摘损伤率高的行业顽疾，集萃智造在软体手爪内置阵列式应力传感器与微形变检测单元，可实时采集抓取接触应力与果实表皮微形变数据，通过力学模型精准估算果实硬度，再借助自适应控制算法动态调整抓取力度。

配合“接近—抓持—分离—放置”全流程低损伤控制模型与力觉-触觉反馈自适应控制算法，集萃智造实现对不同果实的精准轮廓包裹，将采摘损伤率控制在行业较高水平，平衡了采摘效率与果实品质。

3智慧采：以视觉大模型实现全流程智能决策

集萃智造的采摘机器人以视觉语言大模型（VLM）为核心技术支撑，构建了从感知到执行的全流程智能系统。通过输入果蔬的RGB彩色图与深度图，VLM能完成多模态语义感知与跨模态推理，精准输出目标果蔬类型、遮挡状态、最佳操作区域等关键信息；具身决策模块则基于这些信息完成任务规划与手臂动作分配，最终实现精准执行。

这项技术不仅能轻松应对果实遮挡场景，还能通过Prompt交互输出像素级注意力图，让切割、抓取等动作可视化，更具备“zero-shot泛化能力”，无需单独适配即可完成多种果蔬的检测与采摘操作。

4效率高：动态调度破解多机作业“内耗”难题

为提升作业效率，集萃智造构建分布式协同架构，基于实时通信的任务分配算法动态划分作业区域，从根源上避免机器人路径冲突。同时采用“全局路径规划+局部动态调整”技术，结合果园果实密度、地形数据优化作业路径与采摘顺序，搭配多目标动态调度模型，以“采摘进度、果实成熟度、机器人负载”为核心输入建立优先级排序规则，实现全局效率最优。

针对大规模种植基地“区域负载不均、路径冲突损耗、任务优先级模糊”三大瓶颈，动态调度模型可实时优化任务分配与机器人调度策略，破解传统多机作业“忙闲不均、效率内耗”的问题。此外，其还开发了番茄采摘助手APP，方便用户随时更新种植布局、选择指定采摘路径、监控设备运行状况，让智能化操作更便捷。

5适配广：打破“一种作物一套设备”局限

依托果园数字孪生建模技术，集萃智造构建高保真作物-环境虚拟模型，通过sim-to-real迁移技术，将仿真环境中的优化策略快速应用于物理系统。经过多地实测验证，其机器人可在平原大田、丘陵果园等不同场景灵活切换，轻松实现番茄、草莓、苹果等多作物跨品类采摘，真正打破了“一种作物一套设备”的局限。

值得关注的是，集萃智造还牵头联合江苏省农业科学院、南京农业大学、农业农村部南京农业机械化研究所等权威单位，整合农机、农艺、人工智能等多领域核心资源，共同攻关设施番茄采收机器人研发项目——该项目已成功入选2024年江苏省农业农村厅科技项目。

依托跨学科技术协同优势，集萃智造快速突破底盘设计、果实精准识别、无损采摘等关键技术瓶颈，目前番茄采摘机器人已在江苏省农科院试验大棚完成实地测试并进入示范应用阶段，同步研发的野外水果采摘设备也已顺利推进至场景验证环节。

某种程度来看，集萃智造通过自主研发的核心技术，正在将农民从繁重的体力劳动中解放出来，让农业生产从“看天吃饭”转向“知天而作”，从“人力密集”走向“科技密集”。

成本与规模双破局，让智能采摘惠及更多农户

除了技术瓶颈，成本问题也一直是制约采摘机器人普及的关键。

当前，国内单臂采摘机器人均价约15-25万元，多臂机型达50-80万元，进口设备价格较国产高30%-50%，对于中小型农场而言负担沉重；同时，国产设备年维护费约1-2万元，进口设备则达2-3万元，较长的投资回报周期让不少种植户望而却步。

但仔细计算投资回报率后，情况就变得乐观起来。以100亩番茄种植园为例，年采摘量约50万斤，人工成本25万元。采用15万元的国产机器人，年作业成本（含能耗）约10万元，年均节约15万元，静态回收期仅1年。如果享受部分地区30%的补贴，回收期可缩短至8个月内。

从产品类型来看，市场也呈现出多元化趋势。公开数据显示，单臂机器人目前占据58.7%的市场份额，主要应用于低附加值作物采摘；多臂机器人凭借并行作业优势，在高附加值果蔬领域增速显著。其中，集萃智造的双臂采摘机器人适用于多种作物，相较于人工采摘效率提升了3倍。

面对日益广阔的市场空间，集萃智造正加速布局规模化生产。

高工机器人注意到，集萃智造“近万台智能机器人”产业化基地项目正稳步推进，预计2026年5月1日前完成主体封顶，2026年9月28日正式搬迁。

据集萃智造介绍，基地建成后，将重点开展协作机器人、具身智能焊接机器人等核心产品的研发与规模化生产，打造自动化生产线，实现产品及配套附件的装配、调试、测试全流程智能化生产。同时依托信息化云端系统推行工艺标准化管理，力争实现年产近万台智能机器人的目标，达产后年产值可超1.2亿元。

写在最后

从劳动力短缺的困境，到采摘机器人的崛起；从技术瓶颈的制约，到协作型机器人的突破，采摘机器人行业正处于快速成长的关键阶段。而集萃智造的实践，为行业提供了清晰的破局路径：以产学研协同攻克技术痛点，以全产业链布局保障规模化落地。

未来，随着更多像集萃智造这样的企业持续发力，采摘机器人将在更多农业场景中落地应用，进一步缓解农业劳动力短缺问题。